Forschung und wissenschaftliches Rechnen - Beiträge zum - GWDG
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wodurch ein solches Modell leicht erweiterbar wird <strong>und</strong> über die Referenzen<br />
eine Vielzahl an zusätzlichen Informationen, wie Trivialnamen der Moleküle,<br />
Sequenzen von Genen oder Proteinen oder Strukturformeln von Molekülen<br />
zur Verfügung stehen.<br />
Über die geneneralisiete Datenbankschnittstelle des Systems besteht bereits<br />
Zugriff auf die Datenbanken KEGG 2 , Reactome 3 <strong>und</strong> Transpath 4 .Weitere<br />
Datenbanken, die Informationen zu biochemischen Reaktionen oder zellulären<br />
Prozessen bieten, lassen sich ebenfalls leicht anbinden. Im folgenden<br />
Abschnitt werden die Datenbanken KEGG <strong>und</strong> Reactome genauer beschrieben<br />
<strong>und</strong> gezeigt, wie diese für die Modellpopulierung genutzt werden können.<br />
3.1 Datenbanken<br />
Die KEGG Datenbank (Kyoto Enzyclopedia of Genes and Genomes,<br />
(Kanehisa, Goto, Kawashima, Okuno & Hattori 2004)) bietet umfangreiche<br />
Informationen zu genomischen <strong>und</strong> metabolischen Daten sowie Signaltransduktionswegen<br />
für eine Vielzahl unterschiedlicher Organismen. PyBioS nutzt<br />
davon Informationen zu Stöchiometrien vieler biochemischer Reaktionen,<br />
den beteiligten Molekülen sowie den katalysierenden Enzymen.<br />
Eine andere Datenbank, die viele, für die Modellierung zellulärer Reaktionsnetzwerke<br />
relevante Informationen bietet, ist die Reactome Datenbank<br />
(Joshi-Tope, Vastrik, Gopinathrao, Matthews, Schmidt, Gillespie,<br />
D’Eustachio, Jassal, Lewis, Wu, Birney & Stein 2003, Joshi-Tope, Gillespie,<br />
Vastrik, D’Eustachio, Schmidt, de Bono, Jassal, Gopinath, Wu, Matthews,<br />
Lewis, Birney & Stein 2005). Reactome steht als lokal installierbare MySQL<br />
Datenbank zur Verfügung <strong>und</strong> berücksichtigt, im Gegensatz zu KEGG, unter<br />
anderem auch die Kompartimentierung.<br />
3.2 Datenbankschnittstelle<br />
Das Benutzerinterface der Datenbankschnittstelle ist in Abb. 5 dargestellt.<br />
Der erste Schritt (1) ist die Suche nach einem bestimmten biologischen Reaktionsweg<br />
(pathway) oder einem Metaboliten oder Gen (compo<strong>und</strong> or gene).<br />
In Abb. 5 wird z.B. nach Apoptose (apoptosis, programmierter Zelltod)<br />
in der Reactome Datenbank gesucht. Aus einer Liste möglicher Reaktionswege<br />
kann dann ein bestimmter ausgewählt werden dessen Reaktionen man<br />
sucht (2). Anschließend können diejenigen Reaktionen selektiert werden, die<br />
populiert werden sollen (3) <strong>und</strong> ggf. kann man sich das entsprechende Reaktionsnetzwerk<br />
graphisch darstellen lassen (4). Möchte man noch zusätzliche<br />
2 http://www.kegg.org<br />
3 http://www.reactome.org<br />
4 http://www.biobase.de<br />
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